Строительное материаловедение

21

8.Перечислите основные свойства кирпича и требования, предъявляемые к его качеству.

9.Как определить марку кирпича? Что выражает собой численное значение марки кирпича?

10.Перечислите разновидности кирпича и камней керамических и приведите их технические характеристики.

11.Почему стеновые изделия преимущественно изготовляются с большим количеством пор и пустот?

12.Перечислите основные керамические изделия для наружной облицовки зданий и сооружений. Какие требования предъявляются к их качеству?

13.Какие керамические изделия применяются для внутренней облицовки стен и полов?

14.Что представляет собой керамический гранит и где его применя-

ют?

15.Приведите основные свойства керамзита и аглопорита.

16.Перечислите основные виды и особенности изготовления санитар- но-технической керамики.

17.Что служит сырьем для производства фарфора, полуфарфора и фаянса? Каковы технические характеристики этих материалов?

18.Расскажите о кровельных керамических материалах.

19.Какие виды черепицы Вы знаете? Достоинства и недостатки че-

репицы.

20.Какие огнеупорные изделия Вы знаете? Где они применяются?

Тема 6. Стекло, стеклянные и стеклокристаллические изделия

Определение и классификация. Стекло природного происхождения

(вулканическое и метеоритное) и искусственное. Достоинства и недостатки стекла строительного назначения. Сырьевые материалы. Химический состав и структура стекла, их влияние на свойства. Основы производства стекла и общие представления о формировании аморфной и кристаллической струк-

туры изделий.

Листовое стекло – определение, сырье, стекловарение и способы про-

изводства. Классификация, технические характеристики, методы их оценки и соответствие требованиям стандарта. Марки. Назначение листового стекла и эксплуатационные функции.

22

Разновидности листового стекла. Механизм упрочнения закаленного стекла. Основные требования к качеству закаленного стекла. Многослойное

(ламинированное) стекло. Получение и разновидности. Стекло с защитной пленкой. Солнцезащитные и энергосберегающие стекла. Назначение и меха-

низм действия. Классификация солнцезащитных стекол по механизму дей-

ствия. Теплопоглощающие и теплоотражающие стекла. Низкоэмиссионые

(селективные) стекла (с твердым и мягким покрытием). Специальные виды листового стекла. Определение, способы получения и основные характери-

стики.

Светопрозрачные изделия и конструкции. Отделочное стекло. Стекло-

кристаллические материалы и изделия. Материалы и изделия из шлаковых расплавов. Получение, структура, основные характеристики и назначение.

Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение листового стек-

ла и стеклянных изделий.

Вопросы и задания для самоконтроля

1.Из каких сырьевых материалов изготовляют стекло?

2.Перечислите разновидности стекол, стойких к механическим воздействиям.

3.Объясните сущность понятия «стеклообразное состояние».

4.Что представляют собой ситаллы и шлакоситаллы, и чем они отличаются от стекла?

5.Изложите основы технологии обычного оконного стекла: приготовление шихты, варка стекла, формование, охлаждение, отжиг, закалка.

6.Перечислите и охарактеризуйте основные разновидности листового строительного стекла.

7.Какое изделие называют стеклопакетом?

8.Опишите способы производства полированного листового стекла.

9.Низкоэмиссионное стекло (определение, качественные характеристики и назначение).

10.Перечислите основные свойства листового стекла. Какие недостатки присущи обычному листовому стеклу?

11.Что представляют собой теплопоглощающие и теплоотражающие стекла?

12.Что представляет собой оконное стекло в современном понима-

нии?

23

13.Какие стекла называются солнцезащитными? Каков механизм их действия?

14.Что Вы понимаете под термином «безопасное» (защитное) стекло? Приведите примеры безопасных стекол.

15.Какие стекла относят к группе энергосберегающих? Приведите примеры и основные характеристики.

16.Что представляет собой закаленное и химически упрочненное листовое стекло?

17.Что представляют собой армированное и ламинированное листовые стекла?

18.В чем отличие стеклообразного состояния от кристаллического?

19.Какие строительные изделия и материалы изготовляют из стекломассы?

Тема 7. Металлические материалы и изделия

Металлы, их природа и строение. Определение и классификация. Об-

щие сведения о чистых металлах (черных, цветных, благородных, редких) и

сплавах. Атомно-кристаллическое строение металлов. Кристаллические си-

стемы и пространственные решетки. Типы и основные параметры кристалли-

ческих решеток, анизотропия свойств металлов. Дефекты кристаллического строения и влияние их на свойства металлов и сплавов. Аллотропические превращения в металлах. Физико-механические характеристики металлов и сплавов. Классификация металлических материалов, применяемых в строи-

тельстве.

Железоуглеродистые сплавы. Определение, химический и фазовый со-

ставы. Фазовые превращения в сплавах. Структурные составляющие железо-

углеродистых сплавов – феррит, аустенит, цементит, перлит, ледебурит.

Краткие сведения о диаграмме состояния железоуглеродистых сплавов. Диа-

грамма состояния «железо – цементит». Зависимость свойств сплавов от их состава и строения.

Общие сведения о способах производства чугуна и стали. Зависимость свойств чугуна и стали от содержания углерода и постоянных примесей

(марганца, кремния, серы, фосфора, азота и др.). Разновидности чугуна.

Определение, качественные характеристики, маркировка и применение.

24

Разновидности сталей. Углеродистые стали – классификация, свойства,

маркировка и применение. Легированные стали – классификация, свойства,

маркировка и применение. Стали строительного применения, их состав и классификация. Основы термической обработка стали. Назначение, сущность процессов и виды обработки. Влияние термической обработки на механиче-

ские свойства стали.

Изделия из сталей. Сортамент стального проката. Листовая прокатная сталь (толстолистовая и тонколистовая горячекатаная и холоднокатаная, по-

лоса горячекатаная, прокат повышенной прочности, листы с ромбическим и чечевичным рифлением, просечно-вытяжная и др.), профильная прокатная

(угловая равнополочная и неравнополочная, швеллеры, шестигранные про-

фили, балки двутавровые), профилированный настил, профили гнутые, гоф-

робалка и др. Определение и технические характеристики.

Цветные металлы и сплавы (на основе алюминия, меди и других метал-

лов). Получение, основные технические характеристики и применение в строительстве. Изделия из цветных металлов и сплавов.

Коррозия металлов и способы их защиты.

Вопросы и задания для самоконтроля

1.Что представляют собой чистые металлы и сплавы? Какие металлы относят к черным и цветным?

2.Что называют чугуном? В чем заключается доменный процесс производства чугуна?

3.Приведите классификацию чугунов и раскройте особенности их

видов.

4.Что является исходным материалом при производстве чугуна и

стали?

5.В чем заключается сущность процесса получения стали? Перечислите основные способы производства стали.

6.Приведите классификацию сталей и раскройте особенности их ви-

дов.

7.Приведите классификацию и маркировку углеродистых сталей. Что обозначают буквы и цифры в марках углеродистых сталей обыкновенного качества?

8.Дайте определение легированной стали. Как классифицируют и маркируют легированные стали?

25

9.В чем сущность термической обработки металлов и сплавов? Какими параметрами определяется режим термической обработки?

10.Назовите основные виды термической обработки металлов. Что называется закалкой, и с какой целью ее производят?

11.На какие группы подразделяются стальные прокатные изделия?

12.Перечислите основные виды фасонного профиля общего и специального назначения.

13.Что включает в себя сортамент тонколистовой и толстолистовой стали?

14.Перечислите основные виды простого сортового проката.

15.Каких видов и размеров выпускаются стальные уголки?

16.Опишите свойства меди и перечислите основные виды сплавов на

ееоснове.

17.Перечислите основные свойства алюминия. Какие алюминиевые сплавы называют силуминами, дюралюминами и авиалями?

18.Перечислите основные виды изделий из цветных металлов.

19.Что понимается под коррозией металлов? Перечислите основные причины, вызывающие коррозию металлов.

20.Перечислите основные способы защиты металлов от коррозии.

Тема 8. Минеральные вяжущие вещества воздушного твердения

Общие сведения о вяжущих системах, определение и классификация.

Минеральные вяжущие системы воздушного твердения – определение и раз-

новидности.

Магнезиальные вяжущие вещества. Сырье, основы производства, каче-

ственные характеристики и области применения.

Растворимое (жидкое) стекло (натриевое, калиевое). Получение, основ-

ные характеристики и применение. Кислотоупорный цемент.

Гипсовые вяжущие. Сырье и основы производства. Разновидности гип-

совых вяжущих. Определение и качественные характеристики. Схема твер-

дения и маркировка. Области применения.

Известь воздушная строительная. Сырье, основы производства, основ-

ные качественные характеристики и методы их оценки. Процессы, происхо-

дящие при гашении и твердении извести. Механизмы гашения и твердения извести. Выход известкового теста. Разновидности воздушной извести –

26

определение и основные характеристики. Транспортирование, хранение и

области применения.

Вопросы и задания для самоконтроля

1.Приведите классификацию неорганических вяжущих веществ.

2.Что представляют собой воздушные вяжущие вещества?

3.В чем принципиальное отличие воздушных вяжущих от гидравличе-

ских?

4.Что представляют собой магнезиальные вяжущие вещества? Их производство, свойства и применение.

5.В чем заключается особенность получения жидкого стекла? Опишите свойства жидкого стекла.

6.Что представляют собой растворимое (жидкое) стекло и изготавливаемый на его основе кислотоупорный цемент?

7.Опишите технологическую схему производства гипсовых вяжущих. Укажите их свойства и области применения.

8.Сравните по химическому составу и структуре гипсовые вяжущие α- и β-модификации; определите свойства и назовите их применение в строительстве.

9.Какими показателями оценивается качество гипсового вяжущего?

10. Охарактеризуйте основные свойства гипсового вяжущего (Г- 6 II А) и определите область его применения.

11.Из какого сырья и как получают воздушную известь (с приведением химической реакции)?

12.Какие химические реакции лежат в основе получения и гашения из-

вести?

13.Какую известь называют «кипелкой» и какую – «пушонкой»?

14.По каким показателям оценивают качество воздушной извести?

15.Что понимается под активностью извести?

16.Какие виды извести применяют в строительстве? Запишите основные виды реакции получения, гашения и твердения извести.

17.Опишите процессы, происходящие при твердении известковых вяжущих и композиционных составов на их основе в естественных и искусственных условиях.

18.Что значит «вяжущие автоклавного твердения»?

Тема 9. Минеральные вяжущие вещества гидравлического твердения

Определение, общие сведения и классификация. Определение соедине-

ний, способных к гидравлическому твердению. Разновидности гидравличе-

27

ских вяжущих. Гидравлическая известь и романцемент. Сырье, получение,

основные характеристики, применение.

Портландцемент. Определение и классификация. Объемы производства портландцемента в РБ и за рубежом. Виды сырья и технологическая схема производства. Физико-химические процессы, происходящие при обжиге сы-

рьевой смеси. Механизм образования портландцементного клинкера. Хими-

ческий и минерально-фазовый состав клинкера. Качественные характери-

стики основных клинкерных минералов. Зависимость свойств цемента от минералогического состава клинкера. Основные показатели качества порт-

ландцемента: плотность, водопотребность, активность и прочность, тонкость помола, сроки схватывания, равномерность изменения объема при твердении и др. Методы оценки основных технических характеристик. Зависимость свойств цемента от температурно-влажностных условий твердения. Схваты-

вание, твердение портландцемента и формирование структуры цементного камня. Физико-химические процессы, происходящие при твердении порт-

ландцемента. Влияние среды на сроки твердения. Марки и классы портланд-

цемента. Алгоритм твердения портландцемента. Коррозия цементного камня,

причины и меры защиты.

Вопросы и задания для самоконтроля

1.Какие вещества называют гидравлическими вяжущими, и какие химические соединения придают им способность твердеть во влажных условиях?

2.Из какого сырья получают гидравлическую известь? Сопоставьте

еесвойства со свойствами воздушной строительной извести.

3.Из каких сырьевых материалов получают портландцемент? Назовите химический состав сырья для производства портландцемента.

4.Опишите портландцемент и портландцементный клинкер; укажите способы их получения.

5.Перечислите и кратко охарактеризуйте способы производства портландцемента.

6.Что представляет собой клинкер? Назовите и охарактеризуйте основные минералы портландцементного клинкера.

28

7.Приведите химический и минералогический состав портландцемента. Как изменяются свойства портландцемента с изменением его минералогического состава?

8.С какой целью добавляется гипс при помоле клинкера?

9.Перечислите свойства портландцемента и опишите методику их определения.

10.Какими показателями оценивается тонкость помола цемента?

11.Чем может быть вызвана неравномерность изменения объема цемента при твердении?

12.Что понимается под маркой, активностью и классом цемента? Как определить марку (класс) цемента?

13.Что означают выражения «активность извести» и «активность цемента»?

14.Перечислите добавки, вводимые в портландцемент при помоле клинкера, и каково их назначение?

15.Какие добавки и почему называют активными минеральными, и как они влияют на свойства цемента?

16.Опишите процессы, протекающие при твердении портландцемен-

та.

17.Охарактеризуйте агрессивные среды, разрушающие цементный

камень.

18.В чем заключаются первый, второй и третий виды коррозии цементного камня и способы защиты?

19.Какими клинкерными минералами обусловливается сульфатная коррозия портландцемента?

Тема 10. Разновидности цементов

Классификация и разновидности цементов. Специальные виды цемен-

тов. Способы придания портландцементу специальных свойств. Быстротвер-

деющий (БТЦ), особобыстротвердеющий (ОБТЦ) и сверхбыстротвердеющий

(СБТЦ) портландцементы. Механизм быстрого твердения таких цементов,

качественные характеристики и применение. Цементы с активными мине-

ральными добавками (природными и искусственными): пуццолановый, шла-

копортландцемент и др. Виды и механизм действия активных минеральных добавок, качественные характеристики и области применения. Гидравличе-

ская активность минеральных добавок. Цементы с поверхностно-активными

(органическими) добавками: пластифицированный, гидрофобный и др. Виды

29

и механизм действия таких добавок, качественные характеристики и области применения. Декоративные портландцементы: белый и цветные. Особенно-

сти получения и качественные характеристики. Сульфатостойкие портланд-

цементы. Разновидности, отличительные особенности и области применения.

Цементы для строительных растворов. Смешанные цементы как разновидно-

сти комплексных вяжущих систем. Отличительные особенности, получение,

качественные характеристики и основное назначение.

Глиноземистый, безусадочный, расширяющие и напрягающие цемен-

ты. Механизм безусадочного и расширяющегося твердения таких цементов,

их качественные характеристики и области применения.

Транспортирование и хранение цементов. Вопросы экологии при про-

изводстве цементов. Народнохозяйственное значение использования метал-

лургических шлаков, зол и других техногенных продуктов при производстве вяжущих веществ в связи с охраной окружающей среды. Вопросы экономии цемента в строительстве. Перспективы развития производства вяжущих ве-

ществ в Республике Беларусь и за рубежом.

Вопросы и задания для самоконтроля

1.Приведите классификацию цементов по вещественному составу.

2.Виды и назначение основных компонентов входящих в состав портландцементов.

3.Что представляют собой пуццолановый и шлакопортландцемент? Их свойства и области применения.

4.Охарактеризуйте быстротвердеющие и высокопрочные цементы.

5.Что представляет собой портландцемент с кремнеземом?

6.Чем отличаются пластифицированный и гидрофобный портландцементы от обычного портландцемента?

7.Охарактеризуйте сульфатостойкие портландцементы. Как их по-

лучают?

8.Что представляют собой композитные цементы?

9.Опишите характерные свойства глиноземистого, расширяющихся, безусадочных и напрягающих цементов. Где они чаще всего применяются в строительстве?

10.Изложите способы производства белого и цветных цементов.

11.Какие цементы целесообразно использовать в конструкциях, находящихся в агрессивной среде?

30

12. Как следует транспортировать и в каких условиях хранить цемент?

Тема 11. Материалы для приготовления бетонов и строительных растворов

Основные понятия, термины и определения. Классификация. Состав-

ляющие тяжелого бетона и их назначение.

Вода. Требования к воде как составляющей растворной и бетонной смеси. Оценка пригодности воды для промывки заполнителей, приготовле-

ния и поливки бетона. Влияние водородного показателя (рН) и других харак-

теристик воды на коррозионную стойкость бетона.

Заполнители для бетона. Определение и классификация. Мелкий и крупный заполнители, природные, искусственные и из отходов промышлен-

ности. Основные технические характеристики заполнителей. Методы оценки качественных показателей заполнителей. Влияние заполнителей на структуру и качество бетона. Заполнители для легких бетонов (керамзит, аглопорит,

перлит и др.). Сырье, основы производства и качественные характеристики.

Добавки в бетонные и растворные смеси. Определение и общая клас-

сификация. Добавки, регулирующие свойства бетонной смеси (пластифици-

рующие, стабилизирующие, водоудерживающие, улучшающие перекачивае-

мость, регулирующие сохраняемость бетонной смеси, поризующие и др.),

твердение (ускоряющие, замедляющие и противоморозные) и свойства за-

твердевшего бетона (кольматирующие, воздухововлекающие, газообразую-

щие, гидрофобизирующие, повышающие защитные свойства бетона по от-

ношению к стальной арматуре (ингибиторы коррозии) и др.). Основные ха-

рактеристики и применение.

Арматурная сталь. Виды арматурных сталей и изделий для армирова-

ния железобетонных конструкций –горячекатаная (стержневая), холоднотя-

нутая (проволочная), гладкая и периодического профиля. Определение и ка-

чественные характеристики. Неметаллическая арматура.

Фибра. Назначение и разновидности – металлическая, стеклянная, ба-

зальтовая, полипропиленовая и др.